复杂曲面数控加工相关技术

陈良骥编著的《复杂曲面数控加工相关技术》系统、全面地介绍了应用数控技术原理加工复杂曲面时的相关方法和理论，并研究了相应的五轴数控系统实现技术和核心算法。主要包括复杂曲面数字化设计方法、复杂曲面微分几何相关理论、涉及B样条的计算理论及其应用技术、复杂曲面五轴加工刀位轨迹生成方法、五轴数控机床空间运动分析与后处理技术、五轴加工线性插补和样条曲线插补原理与加减速控制方法、NURBS曲面实时插补器以及五轴刀具半径补偿和长度补偿方法等。《复杂曲面数控加工相关技术》适于靠前各高等院校、研究所、民用军用工业企业中从事复杂曲面数控加工技术的研究人员参考和使用。

章  复杂曲面加工概述
1.1  复杂曲面精密加工的重要意义
1.1.1  相关学术背景介绍
1.1.2  复杂曲面精密加工目的
1.1.3  复杂曲面加工的研究价值
1.2  复杂曲面加工CAD／CAM编程发展情况综述
1.2.1  关于复杂曲面加工的相关技术综述
1.2.2  CAD／CAM技术的发展概述
1.2.3  五轴CAD／CAM数控编程技术概述
1.2.4  五轴CAD／CAM技术现状分析
1.3  复杂曲面数控插补方面的现状分析
1.4  对上述相关方法的共性问题分析
1.5  本书主要内容简介
第2章  复杂曲面的数学模型及计算机表示
2.1  复杂曲面数学模型发展简介
2.2  复杂曲线曲面相关数学模型
2.2.1  复杂曲线模型
2.2.2  复杂曲面模型
2.2.3  节点矢量计算
2.2.4  基函数分块矩阵计算方法
2.2.5  对分块矩阵方法的扩展
2.2.6  曲线长度的数值计算方法
2.3  过型值点的拟合方法
2.3.1  线拟合
2.3.2  面插值
2.4  曲面造型表示方法
2.4.1  柱面的袁示
2.4.2  直纹面的表示
2.4.3  扫描曲面的表示
2.5  曲面的微分几何分析
2.5.1  样条曲线齐次坐标表示
2.5.2  对曲线求一阶导
2.5.3  对曲面的偏导计算
2.5.4  对曲面的微分计算
第3章  复杂曲面加工刀具路径的生成方法
3.1  简介
3.2  基本概念和数学模型
3.2.1  铣削刀具
3.2.2  相关概念
3.2.3  五轴加工原理
3.3  进给步长
3.4  刀具路径的计算方法
3.4.1  残留波纹高度与行距
3.4.2  局部微分几何数学模型
3.4.3  加工带宽
3.4.4  下一条CC路径计算
3.4.5  刀触点转换为刀位数据
3.5  干涉检验与修正
3.5.1  刀倾角与刀转角对加工结果的影响
3.5.2  优化刀倾角与刀转角
3.5.3  相关结论
3.6  刀具路径生成流程
3.7  刀具路径生成实例
3.8  干涉条件的数值模拟分析
第4章  五轴机床的空间运动学模型及应用
4.1  相关概念介绍
4.2  五轴机床运动学基础
4.3  五轴机床空间运动学分析
4.3.1  刀具旋转摆动的五轴机床
4.3.2  工作台旋转的五轴机床
4.3.3  五轴机床空间运动学方法
4.4  基于运动学模型的五轴机床后处理过程
4.4.1  后处理过程介绍
4.4.2  双摆头型五轴机床后处理
4.4.3  双转台型五轴机床后处理
4.4.4  后处理计算流程与实例分析
第5章  复杂曲线曲面的直接插补方法
5.1  插补原理简介
5.2  多项式样条插补方法
5.2.1  两点间的二阶连续插值
5.2.2  通过多点的多项式样条
5.2.3  三次多项式样条插补格式及其类的定义
5.2.4  插补预处理及插补算法
5.2.5  插补误差与速度分析
5.2.6  多项式插补计算实例
5.3  五轴线性插补方法
5.3.1  初始条件的给定
5.3.2  预处理过程中相关量的计算
5.3.3  插补步长计算
5.3.4  特殊情况讨论
5.3.5  线性插补过程
5.3.6  线性插补摆刀误差分析
5.4  五轴样条插补相关理论
5.4.1  插补格式
5.4.2  数控代码的生成
5.4.3  信息提取
5.4.4  实时插补计算方法
5.4.5  实例验证
5.4.6  加减速处理
5.5  加工路径段间速度转接算法
5.5.1  概述
5.5.2  插补前加减速处理
5.5.3  加工路径段间转接速度规划
5.5.4  转接速度的规划
5.5.5  加工路径段内的加减速处理
5.5.6  算法实现与实例计算
5.6  五轴NURBS曲面插补器
5.6.1  概述
5.6.2  刀触点路径实时插补
5.6.3  刀心点及刀轴矢量计算
5.6.4  逆机床运动变换
5.6.5  计算机实现步骤
5.6.6  计算机仿真实验
5.7  刀具补偿方法
5.7.1  刀具补偿的重要性
5.7.2  五轴数控加工程序的生成
5.7.3  刀具半径补偿方面存在的问题
5.7.4  五轴刀具半径补偿方法
5.7.5  五轴刀具长度补偿方法
第6章  复杂曲面五轴加工仿真方法
6.1  仿真方法简介
6.1.1  仿真过程研究的重要性
6.1.2  加工仿真的类型
6.1.3  五轴数控加工仿真的现状
6.2  仿真算法的研究与实现
6.2.1  算法基本原理
6.2.2  四棱柱体结构模型的建立
6.2.3  工件毛坯的建立
6.2.4  去除过程建模
6.2.5  仿真算法流程
6.2.6  仿真算法实现技术
6.3  叶轮五轴加工仿真
6.3.1  叶轮加工工艺概述
6.3.2  叶轮结构及图形显示
6.3.3  叶轮加工工艺拟定
6.3.4  叶轮加工编程关键技术
6.3.5  叶轮加工仿真结果
参考文献